Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 276

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Определение воды по методу Дина и Старка (ГОСТ 2477—65) Метод основан на отгонке воды в виде азеотропной смеси с

ароматическим растворителем и последующем разделении- и из­ мерении объема воды в градуированном приемнике. Способ при­ меняется для всех жиров и масел.

Реактивы и аппаратура

Растворитель: толуол или .ксилол, ч., насыщенный водой.

Аппарат Дина и Старка (рис. II. 2).

Ход определения. Через внутреннюю трубку холодильника / пропускают проволоку (нихромовую или медную), нижний конец которой образует спираль такого диаметра, чтобы она могла свободно двигаться внутри холодиль­ ника.

В перегонную колбу 3 помещают навеску ана­ лизируемого масла и 100 мл насыщенного водой растворителя (толуола или ксилола). Навеска мас­ ла выбирается в зависимости от предполагаемого содержания воды и обычно составляет:

Вода, %

Менее I

1—5

Более 5

Навеска масла, г

200

100

25—50

Приемник заполняют взятым для анализа раст­ ворителем, приливая его через холодильник до тех пор, пока растворитель не начнет перетекать в пе­ регонную колбу. Холодильник закрывают хлоркальциевой трубкой.

Содержимое колбы нагревают так, чтобы ско­ рость отгонки составляла приблизительно 200 ка­ пель в мин. Нагревание прекращают, когда в тече­ ние 30 мин уровень воды в приемнике не подни­ мается. Проволочной спиралью удаляют прилип­ шие к внутренней трубке холодильника и внутрен­ ней поверхности приемника капли воды и смывают их 5 мл растворителя. Выдерживают приемник в воде при 25°С приблизительно 15 мин, до тех пор, пока слой растворителя не станет прозрачным, за­ тем измеряют объем воды в приемнике.

Содержание воды х (в %) вычисляют по фор­ муле

Рис. И. 2. Ап­ парат Дина и Старка:

/— х о л о д и л ь н и к ;

"- градуирован ­

ный

прнемник;

3-

перегонная

 

колба.

где

а — объем воды в приемнике, мл; 0,997плотность воды при 25 °С, г/смэ ;

g

навеска, г.

 

Определение зольности

Метод основан на окислении органической части масла и опре­ делении остатка (зольности) гравиметрически.

Реактивы

Перекись водорода, х. ч,

88


Ход определения. Профильтрованное масло (5—10 г) отвеши­ вают с точностью 0,01 г в фарфоровом тигле. В тигель помещают фитиль, свернутый из беззольной фильтровальной бумаги, и поджи­ гают его. Масло должно гореть спокойно; остаток обрабатывают горячей водой, фильтруют через беззольный фильтр и тщательно

промывают. Фильтр с находящимся на нем остатком

смачивают

• перекисью водорода и озоляют в этом же тигле. После

охлаждения

тигля в него вливают фильтрат и промывные воды и выпаривают их досуха. Остаток прокаливают докрасна, охлаждают в эксика­ торе и взвешивают.

Зольность х (в %) вычисляют по формуле

где т — масса золы в тигле, г; g — навеска, г.

Определение кислотного числа (ГОСТ 5476—64)

Кислотное число (к. ч.) —число мг КОН, необходимое для ней­ трализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г масла8 .

Метод определения кислотного числа основан на прямом титро­ вании раствора масла в органическом растворителе щелочью.

Реактивы

Диэтиловый эфир, X. ч. Этиловый спирт, ректификат.

Едкое кали, х. ч., 0,1 и. спиртовой раствор. Фенолфталеин, 0,1%-нып спиртовой раствор.

Ход определения. В коническую колбу емкостью 250 мл поме­ щают навеску масла 3—5 г, взятую с точностью 0,0002 г, прили­ вают 50 мл предварительно нейтрализованной (по фенолфталеину) смеси диэтилового эфира и этилового спирта (2:1) и взбалтывают (при определении кислотного числа касторового масла применяет­ ся один нейтрализованный этиловый спирт). Если масло полностью не растворяется, раствор слегка подогревают на водяной бане, за­ тем охлаждают до комнатной температуры. Добавляют к раствору 3—5 капель фенолфталеина и при постоянном взбалтывании бы­ стро титруют 0,1 н. спиртовым раствором КОН до изменения окра­ ски индикатора.

При титровании объем нейтрализованной смеси должен во из­ бежание гидролиза мыла в 5 раз превышать объем израсходован­ ного раствора щелочи.

Кислотное число (к. ч.) вычисляют по формуле

к. ч. = аК -5,611

е

где а — объем 0,1 н. раствора щелочи, израсходованной на титрование, мл; К —

поправочный коэффициент для приведения .концентрации раствора КОН к точно 0,1 н.; 5,611--масса КОН в 1 мл точно 0,1 и. раствора КОН, мг; g — навеска, г.

94


За результат принимают среднее арифметическое из двух па­ раллельных определений, расхождение между которыми при ис­ пытании рафинированных масел не должно превышать 0,06 мг. Если кислотность масла требуется выразить в процентах (в пере­ счете на олеиновую кислоту), то полученное кислотное число ум­ ножают на 0,503.

Кислотное число жирных кислот, выделенных после омыления масла (без неомыляемых), называется числом нейтрализации К. Зная К, можно вычислить средний молекулярный вес М жирных кислот по формуле

56,1-1000

Определение числа омыления

Число омыления (ч. о.) —число мг КОН, необходимое для омы­ ления глицеридов и нейтрализации свободных жирных кислот, со­

держащихся в 1 г масла5 .

1

Число омыления характеризует средний молекулярный вес глицеридов и зависит от молекулярного веса жирных кислот, вхо­ дящих в состав масла. На число омыления оказывает влияние наличие неомыляемых веществ, свободных жирных кислот, моно- и диглицеридов, а также посторонних примесей. Неомыляемые ве­ щества понижают число омыления, свободные жирные кислоты увеличивают его. Число омыления моно- и диглицеридов меньше числа омыления соответствующих триглицеридов.

Метод определения числа омыления основан на омылении мас­ ла щелочью и последующем титровании избытка щелочи кислотой.

Реактивы

Этиловый спирт, ректификат.

Едкое кали, х. ч., 0,5 н. спиртовой раствор. Соляная кислота, х. ч., 0,5 н. раствор. Фенолфталеин, 0,1%-ный спиртовой раствор.

Ход определения. В две конические колбы емкостью 250 мл с обратными холодильниками помещают навески масла 1—2 г, взя­

тые с точностью

0,0002 г, и в каждую

колбу наливают по 25 мл

0,5 н. раствора

КОН. Одновременно

ставят

контрольный

опыт.

Колбы с обратным холодильником нагревают

в течение

1 ч на

кипящей водяной бане. Содержимое колб охлаждают до 45—50°С и избыток щелочи во всех трех колбах оттитровывают 0,5 н. рас­ твором соляной кислоты в присутствии фенолфталеина.

Число омыления (ч. о.) вычисляют по формуле-

 

 

(а -Ь)К-

28,055

 

 

ч. о. =

 

где а,

Ь — объемы

g

0,5 н. раствора соляной

кислоты, израсходованной на титро­

вание

контрольной

и анализируемых проб,

мл; К—поправочный коэффициент

95


для приведения концентрации раствора соляной кислоты к точно 0,5 п.; 28,055 — масса КОН, соответствующая 1 мл точно 0,5 н. раствора соляной кислоты, мг; g — навеска, г.

Расхождение между параллельными определениями числа омы­ ления не должно превышать 1 мг КОН.

Определение эфирного числа

Эфирное число (э. ч.) — число мг КОН, необходимое для омы­ ления сложных эфнров (глицеридов), содержащихся в 1 г масла; оно может быть определено как разность между числом омыления и кислотным числом:

Эфирное число = ч. о. — к. ч.

Определение неомыляемых веществ

Неомыляемые вещества в маслах являются примесями, не под­ вергающимися действию сильных щелочей. В их состав входят углеводы, минеральные масла, парафин, стеарины, высокомолеку­ лярные спирты, фосфатиды, красящие вещества и др.

Метод определения неомыляемых веществ основан на омыле­

нии масла щелочью,

экстракции неомыляемых веществ эфиром и

их гравиметрическом

определении.

Реактивы

Этиловый спирт, ректификат и 50%-ный раствор.

Едкое кали,

х.ч., 50%-ный и 0,02 н. спиртовой растворы.

Петролейный

эфир, т. кип. 40—60 °С.

Фенолфталеин, 0,1%-ный спиртовой

раствор.

Ход определения. Навеску

5 г профильтрованного при 70—

75 °С масла, взятую с точностью 0,0002 г, помещают в колбу емко­ стью 250 мл, приливают в нее 30 мл спирта и 5 мл 50%-ного рас-" твора КОН, присоединяют обратный холодильник и кипятят 1 ч. После охлаждения смесь количественно переносят в делительную воронку емкостью 500 мл, куда предварительно наливают 20 мл

теплой

воды

и приливают

5 мл спирта, и добавляют еще 20 мл

воды.

Колбу,

в которой

происходило

омыление,

ополаскивают

50 мл петролейного эфира,

и сливают его в делительную воронку.

Содержимое

делительной

воронки перемешивают

(приоткрывая

кран

для удаления паров

эфира), оставляют до полного расслое­

ния

и сливают нижний слой (водный

раствор мыл). Экстракцию

неомыляемых

веществ

из водного раствора повторяют еще 6 раз,

употребляя для этого

по 50 мл петролейного эфира.

Объединяют

эфирные вытяжки, промывают их порциями по 25 мл 50%-ного спирта до нейтральной реакции по фенолфталеину. Эфирный рас­ твор фильтруют в сухую тарированную колбу емкостью 250 мл, от-

96


гоняют растворитель, а остаток в колбе сушат до постоянной мас­ сы при 80°С.

Содержание неомыляемых веществ х (в %) вычисляют по фор­ муле

где т — масса остатка, г; g— навеска, г.

Для точного определения содержания неомыляемых веществ, во избежание ошибки вследствие возможного присутствия жирных кислот в неомыляемой части, высушенный остаток растворяют в 25 мл нагретого до 50 °С и предварительно нейтрализованного спир­ та и титруют 0,02 и. раствором КОН с индикатором фенолфта­ леином.

Содержание неомыляемых веществ х\ (в %) вычисляют по формуле

0^0,00664

S

где а — объем 0,02 н. раствора КОН, израсходованного на титрование, мл; К —

коэффициент для приведения концентрации раствора КОН к точно 0,02 н.; 0,00564 масса жирных кислот (в пересчете на олеиновую кислоту), соответ­ ствующая 1 мл точно 0,02 и. раствора КОН, г; g — навеска.

Определение гидроксильного числа (ГОСТ 8612—57)

Гидрокснльное число (г. ч.) — число мг КОН, необходимое для нейтрализации уксусной кислоты, образующейся при омылении ацетильного производного, полученного из 1 г масла.

Метод определения гидроксильного числа основан на этерификации гидроксильных групп уксусным ангидридом в присутствии пиридина.

Реактивы

 

 

 

 

 

Уксусный

ангидрид, х. ч., обезвоженный пятиокисыо фосфора

и перегнанный.

Пиридин,

х. ч.,

обезвоженный твердым едким калп п перегнанный.

Едкое кали, х. ч, 0,5 и. спиртовой раствор.

 

 

Этиловый

спирт, ректификат.

 

 

Фенолфталеин,

1 %-ный спиртовой раствор.

 

 

Щелочной

голубой.

 

 

 

Ацетилирующая

смесь.

В мерную колбу емкостью 100

мл

помещают

25 г уксусного ангидрида,

затем при постоянном взбалтывании

приливают до

метки пиридин. Смесь хранят в склянке из темного стекла

с

притертой

пробкой.

 

 

 

 

 

Ход определения. В коническую колбу емкостью 250 мл поме­ щают навеску испытуемого нейтрального масла * приблизительно

* Испытуемое масло нейтрализуют спиртовым раствором щелочи в при­ сутствии фенолфталеина.

4 Зак. 66В

97